Câu Hỏi Và Bài Tập - Bài Giảng Và Lời Giải Hóa Học 12

Bài 26: KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

LỜI GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

I. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CƠ BẢN

1. Xếp các kim loại kiềm thổ theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, thì:

A.bán kính nguyên tử giảm dần.

B.năng lượng ion hóa giảm dần.

C.tính khử giảm dần.

D.khả năng tác dụng với nước giảm dần.

Trả lời:

Chọn B. Theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì năng lượng ion hóa của các kim loại kiềm thổ giảm dần.

2. Cho dung dịch $Ca(OH)_{2}$ vào dung dịch $Ca(HCO_{3})_{2}$ sẽ

A.có kết tủa trắng

B.có bọt khí thoát ra

C.có kết tủa trắng và bọt khí

D.không có hiện tượng gì.

Trả lời:

Chọn A. Cho dung dịch $Ca(OH)_{2}$ vào dung dịch $Ca(HCO_{3})_{2}$ sẽ có kết tủa trắng $CaCO_{3}$:

$Ca(HCO_{3})_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2CaCO_{3}$ + $2H_{2}O$

3. Cho 2,84 gam hỗn hợp $CaCO_{3}$ và $MgCO_{3}$ tác dụng hết với dung dịch HCl thấy bay ra 672 ml khí $CO_{2}$ (đktc). Phần trăm khối lượng của 2 muối ($CaCO_{3}$, $MgCO_{3}$) trong hỗn hợp là

A.35,2% và 64,8%.

B.70,4% và 29,6%.

C.85,49% và 14,51%.

C.17,6% và 82,4%.

Giải:

Chọn B.

- Phương trình hóa học của phản ứng:

$CaCO_{3}+2HCl\rightarrow CaCl_{2}+CO_{2}$ + $H_{2}O$

$MgCO_{3}+2HCl\rightarrow MgCl_{2}+CO_{2}$ + $H_{2}O$

- Từ các phương trình trên và dữ liệu đề bài ta có:

$\left\{\begin{matrix} 100x+84y=2,84\\ x+y=0,03 \end{matrix}\right.$

⇒ x = 0,02mol; y = 0,01mol.

⇒ %$m_{CaCO_{3}}$ = $\large \frac{0,02.100}{2,84}$.100% = 70,4%.

⇒ %$m_{MgCO_{3}}$ = 100% - 70,4% = 29,6%.

4. Cho 2 gam một kim loại thuộc nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl tạo ra 5,55 gam muối clorua. Kim loại đó là kim loại nào sau đây?

A.Be.

B.Mg.

C.Ca.

D.Ba.

Giải: Chọn C.

Gọi M là kí hiệu, nguyên tử khối của kim loại.

- Phương trình hóa học của phản ứng:

- Từ phương trình trên ta có: 2(M + 71) = 55,5M.

=> M = 40. Đó là Ca.

5. Cho 2,8 gam CaO tác dụng với một lượng nước lấy dư thu được dung dịch A. Sục 1,68 lít $CO_{2}$ (đktc) vào dung dịch A.

a) Tính khối lượng kết tủa thu được.

b) Khi đun nóng dung dịch A thì khối lượng kết tủa thu được tối đa là bao nhiêu?

Giải:

a) - Phương trình hóa học của phản ứng:

Ta có: $n_{CO_{2}}$ = $\large \frac{1,68}{22,4}$ = 0,075 mol

1 $\leq$ $\large \frac{n_{CO_{2}}}{n_{Ca(OH)_{2}}}$ = $\large \frac{0,075}{0,05}$ = 1,5 $\leq$ 2

Như vậy tạo thành 2 muối:

⇒ $m_{CaCO_{3}}$ = 100.(0,05 - 0,025) = 2,5g

Vậy: Khối lượng kết tủa thu được là $m_{CaCO_{3}}$ = 2,5g.

b) Khi đun nóng dung dịch:

Vậy: Khi đun nóng, khối lượng kết tủa thu được tối đa là:

(0,025 + 0,025).100 = 5g.

6. Khi lấy 14,25 gam muối clorua của một kim loại chỉ có hóa trị II và một lượng muối nitrat của kim loại đó có số mol bằng số mol muối clorua thì thấy khác nhau 7,95 gam. Xác định tên kim loại.

Giải:

Gọi số mol muối $MCl_{2}$ và $M(NO_{3})_{2}$ là x, ta có:

(M + 71)x = 14,25 (1)

(M + 124)x - (M + 71)x = 7,95 (2)

Từ (1) và (2) suy ra: x = 0,15 mol và M = 24.

Vậy: Kim loại đó là Mg.

7. Hòa tan 8,2 gam hỗn hợp bột $CaCO_{3}$ và $MgCO_{3}$ trong nước cần 2,016 lít $CO_{2}$ (đktc). Xác định khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp.

Giải:

- Phương trình hóa học của phản ứng:

- Từ các phương trình phản ứng (1), (2) và dữ kiện đề bài, ta có:

$\large \left\{\begin{matrix} 100x+84y=8,2\\ x+y=\frac{2,016}{22,4}=0,09 \end{matrix}\right.$

- Giải ra, ta được: x = 0,04 mol; y = 0,05 mol

⇒ $m_{CaCO_{3}}$ = 0,04.100 = 4g

⇒ $m_{MgCO_{3}}$ = 8,2 - 4 = 4,2g.

8. Trong một cốc nước có chứa 0,01mol $Na^{+}$, 0,02mol $Ca^{2+}$, 0,01mol $Mg^{2+}$, 0,05mol $HCO_{3}^{-}$, 0,02mol $Cl^{-}$. Nước trong cốc thuộc loại nào?

A. Nước cứng có tính cứng tạm thời.

B. Nước cứng có tính cứng vĩnh cữu.

C. Nước cứng có tính cứng toàn phần.

D. Nước mềm.

Trả lời:

Chọn C. Vì nước trong cốc chứa cả ion $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $HCO_{3}^{-}$, $Cl^{-}$ nên đó là nước cứng toàn phần.

9. Viết phương trình hóa học của phản ứng để giải thích việc dùng $Na_{3}PO_{4}$ làm mềm nước cứng có tính cứng toàn phần.

Giải:

Dùng $Na_{3}PO_{4}$ để làm mất tính cứng tạm thời và vĩnh cửu. Các phương trình hóa học là:

$3Ca(HCO_{3})_{2}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ + $6NaHCO_{3}$

$3MgCl_{2}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2}$ + $6NaCl$

$3MgSO_{4}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2}$ + $3Na_{2}SO_{4}$

II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP MỞ RỘNG, NÂNG CAO

1.Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử kim loại kiềm thổ có số electron hóa trị là

A.1e.

B.2e.

C.3e.

D.4e.

Trả lời:

Chọn B. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử kim loại kiềm thổ có số electron hóa trị là 2e.

2. Khi nói về nhóm kim loại kiềm thổ và các nhóm kim loại thuộc nhóm A nói chung thì phát biểu nào sau đây là đúng?

A.Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng.

B. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử giảm.

C. Tính khử của kim loại giảm khi bán kính nguyên tử tăng.

D. Tính khử của kim loại không phụ thuộc vào bán kính nguyên tử của kim loại.

Trả lời:

Chọn A. Tính khử của kim loại tăng khi bán kính nguyên tử tăng.

3. Nguyên tố nào sau đây không phải là kim loại kiềm thổ?

A.Al.

B.Mg.

C.Ba.

D.Sr.

Trả lời:

Chọn A. Trong các nguyên tố trên thì Al không phải là kim loại kiềm thổ.

4. Chỉ dùng thêm thuốc thử nào sau đây để nhận biết được ba lọ mất nhãn chứa các dung dịch: $H_{2}SO_{4}$, $BaCl_{2}$, $Na_{2}SO_{4}$?

A.Quỳ tím.

B.Bột kẽm.

C.$Na_{2}CO_{3}$.

D.Một trong thuốc thử trên.

Trả lời:

Chọn D. Có thể dùng quỳ tím, bột kẽm hoặc $Na_{2}CO_{3}$ để nhận biết được ba lọ mất nhãn chứa các dung dịch: $H_{2}SO_{4}$, $BaCl_{2}$, $Na_{2}SO_{4}$.

5. Nước cứng không gây ra tác hại nào dưới đây?

A. Làm hao tổn chất giặt rửa tổng hợp.

B. Làm giảm mùi vị thực phẩm.

C. Làm giảm độ an toàn của các nồi hơi.

D. Làm tắc ống dẫn nước nóng.

Trả lời:

Chọn A. Nước cứng không làm hao tổn chất giặt rửa tổng hợp.

6. Có thể dùng chất nào sau đây để làm mềm nước có tính cứng tạm thời?

A.NaCl.

B.$H_{2}SO_{4}$.

C.$Na_{2}CO_{3}$.

D.$KNO_{3}$.

Trả lời:

Chọn C. Để làm mềm nước có tính cứng tạm thời bằng $Na_{2}CO_{3}$.

7. Anion gốc axit nào sau đây có thể làm mềm nước cứng?

A.$NO_{3}^{-}$.

B.$SO_{4}^{2-}$.

C.$ClO_{4}^{-}$.

D.$PO_{4}^{3-}$.

Trả lời:

Chọn D. Để làm mềm nước cứng có thể dùng anion $PO_{4}^{3-}$.

8. Trong nước tự nhiên thường có lẫn một lượng nhỏ các muối $Ca(NO_{3})_{2}$, $Mg(NO_{3})_{2}$, $Ca(HCO_{3})_{2}$, $Mg(HCO_{3})_{2}$. Có thể dùng dung dịch nào sau đây để loại bỏ đồng thời các cation trong các muối trên ra khỏi nước?

A.Dung dịch NaOH.

B.Dung dịch $K_{2}SO_{4}$.

C. Dung dịch $Na_{2}CO_{3}$.

D. Dung dịch $NaNO_{3}$.

Trả lời:

Chọn C. Để loại bỏ đồng thời các cation trong các muối trên ra khỏi nước có thể dùng dung dịch $Na_{2}CO_{3}$ để làm kết tủa các ion $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$.

9. Có thể loại bỏ tính cứng tạm thời của nước bằng cách đun sôi vì lí do nào sau đây

A.Nước sôi ở nhiệt độ cao (ở 100°C, áp suất khí quyển).

B.Khi đun sôi đã làm tăng độ tan của các chất kết tủa.

C.Khi đun sôi các chất khí hòa tan trong nước thoát ra.

D.Các muối hiđrocacbonat của canxi và magie bị phân hủy bởi nhiệt để tạo kết tủa.

Trả lời:

Chọn D. Có thể loại bỏ tính cứng tạm thời của nước bằng cách đun sôi vì các muối hiđrocacbonat của canxi và magie bị phân hủy bởi nhiệt để tạo kết tủa.

10. Để oxi hóa hoàn toàn một kim loại M hóa trị II thành oxit phải dùng một lượng oxi bằng 40% lượng kim loại đã dùng. Kim loại M là

A.Zn.

B.Mg.

C.Ca.

D.Ba.

Giải:

Chọn C. Vì oxi chiếm 40% nên $\large \frac{16}{M}$.100% = 40% ⇒ M = 40. Đó là Ca.

11. Cho 18,4g hỗn hợp hai muối cacbonat của hai kim loại thuộc nhóm IIA ở hai chu kì liên tiếp tác dụng hết với dung dịch HCl. Cô cạn dung dịch sau khi phản ứng thu được 20,6g muối khan. Hai kim loại đó là

A.Be và Mg.

B.Mg và Ca.

C.Ca và Sr.

D.Sr và Ba.

Giải: Chọn B.

- Phương trình hóa học:

$\bar{M}CO_{3}+2HCl\rightarrow \bar{M}Cl_{2}+H_{2}CO_{3}$

- Ta có: $\large \frac{18,4}{\bar{M}+60}$ = $\large \frac{20,6}{\bar{M}+71}$

⇒ $\bar{M}$ = 32

⇒ $M_{1}$ < 32 < $M_{2}$. Đó là Mg ($M_{1}$ = 24) và Ca ($M_{2}$ = 40).

12. Để trung hòa dung dịch hỗn hợp X chứa 0,1mol NaOH và 0,15mol $Ba(OH)_{2}$ cần bao nhiêu lít dung dịch hỗn hợp Y chứa HCl 0,1M và $H_{2}SO_{4}$ 0,05M?

A.1 lít.

B.2 lít.

C.3 lít.

D.4 lít.

Giải: Chọn B.

- Số mol ion $OH^{-}$ là $n_{OH^{-}}$ = 0,1 + 2.0,15 = 0,4mol

⇒ số mol $H^{+}$ cần dùng là: $n_{H^{+}}$ = 0,4mol.

- Trong 1 lít dung dịch Y có: $n_{H^{+}}$ = 0,1 + 2.0,05 = 0,2mol.

⇒ $V_{dd axit}$ = $\large \frac{0,4}{0,2}$ = 2 lít.

13. Hòa tan hoàn toàn 4g hỗn hợp $MCO_{3}$ và $M'CO_{3}$ vào dung dịch HCl thấy thoát ra V lít khí (đktc). Dung dịch tạo thành đem cô cạn thu được 5,1g muối khan. Tính V.

Giải:

- Các phương trình hóa học:

$MCO_{3}+2HCl\rightarrow MCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}$

$M'CO_{3}+2HCl\rightarrow M'Cl_{2}+H_{2}O+CO_{2}$

- Gọi x, y là số mol của $MCO_{3}$ và $M'CO_{3}$. Ta có:

(M + 60)x + (M' + 60)y = 4

(M + 71)x + (M’ + 71)y = 5,1

⇒ x + y = 0,1mol ⇒ V = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

14. Khi lấy 11,1g muối clorua của một kim loại chỉ có hóa trị II và một lượng muối sunfat của kim loại đó có cùng số mol, thấy khác nhau 2,5g. Xác định công thức hóa học của hai muối.

Giải:

Gọi công thức của các muối là $MCl_{2}$ và $MSO_{4}$; x là số mol của các muối. Ta có:

(M + 96)x - (M + 71)x = 2,5

(M + 71)x = 11,1

⇒ x = 0,1 mol ⇒ M + 71 = $\large \frac{11,1}{0,1}$ = 111

⇒ M = 40. Đó là Ca.

Vậy: Hai muối là $CaCl_{2}$ và $CaSO_{4}$.

15. Hòa tan 23,9g hỗn hợp bột $BaCO_{3}$ và $MgCO_{3}$ trong nước cần 3,36 lít $CO_{2}$ (đktc). Xác định khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp.

Giải:

- Các phương trình hóa học:

$BaCO_{3}+CO_{2}+H_{2}O\rightarrow Ba(HCO_{3})_{2}$ (1)

$MgCO_{3}+CO_{2}+H_{2}O\rightarrow Mg(HCO_{3})_{2}$ (2)

-Số mol $CO_{2}$ là: $n_{CO_{2}}$ = $\large \frac{3,36}{22,4}$ = 0,15 mol

-Gọi x, y là số mol của $BaCO_{3}$ và $MgCO_{3}$. Ta có:

x + y = 0,15 (a)

197x + 84y = 23,9 (b)

⇒ x = 0,1mol và y = 0,05mol.

⇒ $m_{BaCO_{3}}$ = 197.0,1 = 19,7g và $m_{MgCO_{3}}$ = 84.0,05 = 4,2g.